这么多年了 为何电池技术依旧无法突破?
随着科技的飞速发展,越来越多的科技产品诸如智能手机,平板,超极本等等渐渐走进我们的生活,虽然智能设备的硬件软件都发展迅猛,但是依然摆脱不了电池容量过小的限制,许多智能手机甚至摆脱不了“一天一充”的命运,如此制约科技进步的电池技术为何无法获得重大突破?
相信很多人都听说过某某实验室或公司又开发出了某种新电池技术,有望解决目前移动设备或者续航的问题,但是迟迟不见来到我们身边,而我们用的电池还是那个恒久未变的锂离子电池,难道科学家们在说谎?
首先,新的电池技术还需要相当长的时间才能实现商业化,比如锂电池,最早的锂电池的概念要追溯到上个世纪的六七十年代,之后液态锂离子电池和聚合物锂离子电池也是经历了十几年发展,才有了今天的状态。
其次,目前在实验室实现的电池技术基本无法实现大规模商业化。2001年成立的锂离子电池初创公司A123 Systems曾宣称,能将锂离子电池的磷酸锂铁正极材料制造成均匀的纳米级超小颗粒,因颗粒和总表面面积剧增而大幅提电池的放电功率,而且,整体稳定度和循环寿命皆未受影响。但十多年过去了仍不见商业化,最终于2012年以失败告终。原因在于不能够量产它所描述的那些锂电池,也不能安全有效地转换电量。
电池行业的高门槛也使得很多初创公司难以单独存活,因此,电池行业一般都是由大公司主导。在过去的十年里,我们见证了电池行业“突破性”的进展,但是这些都是来自大公司的一些稳定小进步。A123 Systems前高管Andy Chu曾表示:能量存储是一个“大头”玩的游戏,因为在研发电池中稍有不慎将会铸成错误。虽然我希望电池初创公司最终会取得成功,但通过这几年的历史,下场都不太好。
由于目前电池技术发展遇到瓶颈,很多手机厂商为了提高手机续航,也玩出了各种花样,其一就是粗暴的提高手机电池容量,主流的手机电池的容量在3000mAh左右,但某些国产手机容量达到了惊人的6000mAh;其二就是提高手机电池的能量密度,目前,主流的手机电池能量密度保持在600Wh/L左右,少数手机厂商的手机电池密度达到700Wh/L,但曾有报道,当能量密度达到700Wh/L的时候,可能使电池的可充分循环寿命小于300次,爆炸的隐患也大大增加。
其次,很多手机厂商也换了思路,推出快充技术来缓解电池技术发展缓慢的问题,比如OPPO推出的VOOC闪充技术,高通的Quick Charge 3.0等等快冲技术,在一定程度上也缓解了用户体验。
当然,锂电池还有继续挖掘的潜力,它的进展包括性能与成本,不是来自突破性技术。在特斯拉与其电池供应商松下的密切合作下,自从08年以来,特斯拉的电池成本降低一半,电容量增加60%,而特斯拉并没有刻意去改变电池的化学或者材料,而是提高制造效率和改进生产,并进行适当的优化。
国内方面,我们也可喜的看到了比亚迪在磷酸铁锂电池上所作出的努力,同时在刚刚发布的《2016年中国锂电池企业综合实力排名》榜单中,比亚迪排行第一。近几年,生物电池、燃料电池、石墨烯电池等新材料电池纷纷涌现,虽然目前都处于实验阶段,但相信随着时间的推进,必将有相应的电池技术脱颖出来,引领产业革命。